Самонастраивающаяся по входному сигналу система управления

О П И С А Н И Е ии 439788ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Респу 6 вик(51) М. 1 л. б 05 Ь 13,102 Государственный комитет Совета 1 йинистроа СССР ао делам изееретений н открытий) Заявит 4) САМОНЛСТРАИВАЮЩАЯСЯ ПО ВХОДНОМУ СИГ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ(р) -А 1Изобретение относится к области самонастраивающихся по входному сигналу систем автоматического управления и может применяться в случаях, когда параметры входного сигнала изменяются в широком диапазоне.Известны самонастраивающиеся по входному сигналу следящие системы (СНС по входному сигналу), содержащие первый блок подстройки, последовательно соединенные первый сумматор и регулятор с изменяемым параметром, выход которого соединен через объект управления с одним из входов перьвого сумматора, выход которого соединен со входом формирующего фильтра, последовательно соединенные высокочастотный фильтр, первый квадратор, второй сумматор и второй блок подстройки, выход которого соединен с одним из входов регулятора, причем выход второго квадратора соединен с одним из входов второго сумматора, а блок подстройки соединен с высокочастотным фильтром.Недостатком известных СНС по входному сигналу является то, что они имеют сложные контуры подстройки.Предложенная СНС по входному сигналу отличается тем, что в ней выход формирующего фильтра через дополнительно установленный третий сумматор соединен со входами второго квадратора и высокочастотного фильтра, выход которого соединен с одним из входов третьего суматора. Цель изобретения - упрощение реализацииконтура самонастройки СНС.На чертеже представлена самонастраивающаяся по входномусигналу следящая система, 5 которая имеет самонастраивающийся по входному сигналу контур настройки,:позволяющий обеспечить основному контуру управления минимум суммарной среднеквадратичной ошибки, Система содержит первый сумматор 1, ре гулятор 2 с изменяемым параметром, объектуправления 3, первый блок подстройки 4, построенный по принципу Берта, высокочастотный фильтр 5 с изменяемым параметром, квадраторы б и(или модульные элементы), 15 второй блок подстройки 8, второй и третийсумматоры 9 и 10 соответственно и формирующий фильтр 11.Полезный сигнал х и помеха гг поступаютна вход СНС. Сигнал ошибки в содержит ин рормацию о полезном сигнале х и помехе г.Фильтр 5 представляет собой высокочастотный фильтр с передаточной функцией В (р) = = Тр. Передаточная функция замкнутого фильтра 5= Ь - спектральная плотность пом 2лезного сигнала; а - частота сигнала; А, а - медленно изменяющиеся величины. Передаточная функция ошибки филь р 5 йдегф - - 1 фз -тр,-1хи; Если фильтр 5 подстраивать при помощипервого блока .подстройки 4, построенного попринципу Берта, то выходной сигнал фильтра5 (при оптимальной структуре) будет представлять собой сигнал, пропорциональный высокочастотной составляющей ошибки, а ошнбка фильтра 5 - низкочастотная,Полученные сигналы возводят в квадрат(выпрямляют) и алгебраически суммируютна третьем сумматоре 1 О, с выхода которогосигнал поступает во второй блок подстройки8, который осуществляет подстройку параметра регулятора 2.Такая структура системы обеспечивает минимум ошибки системы управления.Однажды выбранные параметры высокочастотного фильтра 5 не позволяют обеспечитьминимум ошибки при изменении отношениясигнал/помеха на входе системы управления,так как оптимальные, параметры высокочастотного фильтра 5 и в общем случае являются функциями параметров входного сигнала.В общем случае структура оптимальногофильтра 5 выбирается на основе идеи ВинерКолмогорова об оптимальном фпльтрс,Передаточные функции оптимального высокочастотного фильтра 5 и ошибки можно выразить через спектральные плотности полезного сигнала и помехи соответственно:фз(Р)1, =и, (р)= Значит, изменяя параметры высокочастотного фильтра 5 при помощи первого блока подстройки 4, можно поддерживать параметры фильтра 5 близкими к оптимальным и повы 5 гпть тпчпость работы спстемы управления.Кроме того, использование одного фильтра5 (выполненного, например, на усилителе постоянного тока с ЯС-цепями) позволяет упро стить известные самонастраивающиеся следящие системы.Предмет изобреГения15Самонастраивающаяся по входному сигналусистема управления, содержащая первый сумматор, один из входов которого соединен со 20 входом первого блока подстройки, второйвход в с выходом объекта управления, выход первого сумматора соединен со входом формирующего фильтра и через регулятор с изменяемым параметром - со входом объек та управления, последовательно соединенны;высокочастотный фильтр, первый квадратор, второй сумматор и второй блок подстройки, выход которого соединен с другим входом регулятора с изменяемым параметром, выход 30 второго квадратора соединен с другим входомвторого сумматора, причем выход первого блока подстройки соединен с другим входом высокочастотного фильтра, о тл и ч а ю щ а- ся тем, что, с целью упрощения реализации 35 контура самонастройки системы, выход формирующего фильтра через дополнительно введенный сумматор соединен со входами второго квадратора и высокочастотного фильтра, выход которого подключен к другому входу до полнительного сумматора.